一、过期设置

1.1 过期设置的指令

• Redis是key-value数据库，我们可以设置Redis中缓存的key的过期时间
• expire可以设置过期时间

 1 SET key value        // 存入键值对
 2     
 3 EXPIRE key 5        // 设置过期时间（秒）
 4 PEXPIRE key 5000    // 设置过期时间（毫秒）
 5 
 6 TTL key            // 返回key剩余过期时间（Time To Live）
 7 
 8 PRESIST key        // 移除键的过期时间
 9 
10 TIME            // 查看当前时间戳

1.2 指令转换关系

• 所有设置时间的指令最终都会转换成为PEXPIREAT指令：以毫秒精度，设置过期时间（一个UNIX时间戳），当过期时间来临时，服务器自动删除该键
  • EXPIREAT：以秒为单位设置过期时间（时间戳）
  • 转换关系：

1.3 检查过期策略

• 检查给定键是否存在过期字典，如果存在，则取得键的过期时间（redisDb.expires过期字典保存了所有键过期时间）
• 检查当前的UNIX时间戳是否大于键的过期时间，大于的话则键已经过期

二、清除策略

2.1 定时过期

每个设置过期时间的key创建一个定时器，到过期时间就会立即清除。

• 优点：内存友好，及时清理
• 缺点：占用大量的CPU资源处理过期数据，影响缓存的响应时间和吞吐量

2.2 惰性过期

访问一个key时，才判断该key是否已经过期，过期则清除。

• 优点：最大化节约CPU资源
• 缺点：对内存不友好，可能存在大量key没有再次被访问而占用大量内存的问题

2.3 定期过期

每隔一段时间，扫描一定数量的数据库expires字典中一定数量的key，清除其中过期的key。

• 优点：定期过期是对上面两种方式的一种整合和折中，通过调整定时扫描的时间间隔和每次扫描的限定耗时，可以在不同情况下使得CPU和内存资源达到最优的平衡效果。
• 缺点：难以确定删除操作执行的时长、频率

Redis服务器使用了惰性过期和定期过期两种过期策略。

三、持久化对过期键处理

3.1 RDB

• 保存快照时，过期键不保存
• 载入RDB文件时
  • 主服务器：检查剔除过期键（不载入过期键）
  • 从服务器：会载入所有数据（载入过期键），不过主服务器在数据同步的时候，从服务器的数据会被清空，所以载入过期键并不会造成影响

3.2 AOF

• 文件写入时，如果某个键已经过期
  • 没有被惰性过期/定期过期删除，AOF不会因为键过期产生任何影响（保存写操作）
  • 当过期键被惰性过期/定期过期删除，程序向AOF中追加一条DEL命令来表示该键已经被删除
• 文件重写时，检查剔除过期键（已过期键不会被重写入AOF文件中）

3.3 主从复制

• 主服务器删除一个过期键后，会显示地向所有从服务器发送一个DEL命令，告知从服务器删除过期键
• 从服务器在执行客户端发送地读命令时，即使遇到过期键也不会删除（惰性过期），而是继续像处理未过期键一样处理过期键，会正常返回查询结果。
• 从服务器只有在收到主服务器发来的DEL命令之后，才会删除过期键